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RÉSUMÉ
La méthode LOPA (layer of protection analysis) est une méthode d’analyse des risques qui permet de valoriser les différentes couches de protection, allant de la conception du procédé jusqu’aux mesures de secours en cas d’accident. Elle est citée dans la norme IEC 61511 comme l’une des méthodes possibles pour estimer les niveaux de SIL requis de fonctions instrumentées de sécurité (SIF). Dans sa version originelle, c’est une méthode semi-quantifiée qui permet d’estimer un ordre de grandeur de la fréquence d’un scénario. Cet article présente la manière dont il est possible de l’appliquer de manière quantifiée et les avantages attendus.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Olivier IDDIR : Ingénieur quantification des risques - Membre du réseau des experts de Technip Energies - Département Expertise & Modélisation – Technip Energies, La Défense, France
INTRODUCTION
La méthode LOPA permet d’estimer de manière simplifiée la fréquence d’occurrence d’un scénario en valorisant l’effet de couches de protection. La fréquence estimée est un ordre de grandeur obtenu par l’intermédiaire de puissances de 10 utilisées pour quantifier les fréquences des événements initiateurs et les probabilités de défaillance des barrières qui répondent à la définition de couches de protection indépendantes (IPL – independent protection layer).
La méthode LOPA peut être considérée comme une méthode semi-quantifiée dans le sens où elle n’utilise pas des valeurs précises spécifiques au cas étudié. Elle s’appuie généralement sur une analyse des risques telle que l’HAZOP dans le but de quantifier les scénarios d’accidents identifiés et de définir les objectifs relatifs aux IPL afin de réduire suffisamment les risques pour les rendre « acceptables » ou « tolérables ».
La méthode LOPA est une approche « séduisante » car de prime abord relativement simple à mettre en œuvre, elle peut être mise en place par des ingénieurs qui ne sont pas nécessairement des spécialistes en analyse des risques industriels.
Dans son concept originel, sous sa relative simplicité, cette méthode peut rapidement conduire à une estimation erronée de la fréquence d’un scénario d’accident. En effet, les valeurs utilisées pour la quantification d’un scénario ayant toutes des ordres de grandeur généralement exprimés en puissance de 10 (par exemple 0,1 ou 0,01), le résultat final (la fréquence du scénario) est nécessairement peu précis. L’effet cumulatif des approximations commises sur les différents paramètres qui entrent dans le calcul (fréquence des initiateurs, probabilité de défaillance des barrières, etc.) peut alors rapidement conduire à un résultat final peu pertinent.
Dans la première section, l’article rappelle les principaux concepts et fondements de la méthode LOPA. La seconde section est dédiée à l’analyse des erreurs les plus fréquemment commises lors de sa mise en œuvre. Enfin, la dernière section de l’article est consacrée aux avantages d’une approche LOPA quantifiée par rapport à une approche traditionnelle (semi-quantifiée). Cette dernière section est illustrée par un exemple d’application qui permet de mettre en lumière l’intérêt de recourir à une approche quantifiée.
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MOTS-CLÉS
Analyse des risques Quantification des risques méthode LOPA couche de protection barrières de sécurité
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LOPA versus autres méthodes
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2. LOPA « originelle » : méthode non univoque
2.1 Retour d’expérience sur un cas d’étude
Dans un rapport post-Buncefield , le HSE britannique a comparé des analyses LOPA réalisées par plusieurs sociétés (industriels et/ou consultants spécialisés) portant sur la prévention et la mitigation du débordement des réservoirs de stockage.
Ce rapport soulève des points de vigilance liés à :
1. la représentativité des données et des sources utilisées pour justifier des valeurs allouées aux fréquences des événements initiateurs et aux probabilités de défaillance des barrières. L’étude rapporte que certaines données utilisées étaient inappropriées et/ou qu’elles présentaient un degré élevé d'incertitude ;
2. des probabilités d'erreurs humaines qui peuvent être jugées optimistes (facteurs de réduction du risque surestimés) ;
3. un manque de justification concernant l’indépendance des barrières ;
4. l’utilisation de facteurs de pondération (modificateurs conditionnels et conditions propices de réalisation) peu ou incorrectement justifiée.
De manière plus large, le rapport souligne que la méthode LOPA peut sembler être une méthode facile à appliquer, mais qu’en réalité elle nécessite une compétence avérée des utilisateurs pour éviter des écueils méthodologiques qui conduisent à minimiser ou maximiser considérablement la fréquence des scénarios d’accidents. Fort de ce constat, le HSE britannique recommande de prendre des mesures pour :
1. améliorer les connaissances et la formation des personnes impliquées dans des analyses LOPA ;
2. améliorer la qualité des données utilisées (fréquences des événements initiateurs et probabilités de défaillance des barrières) ;
3. améliorer les procédures de mise en œuvre de la méthode afin de mieux guider les utilisateurs, notamment sur des points clés tels que les facteurs de pondération (modificateurs...
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LOPA « originelle » : méthode non univoque
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CCPS - Layer of protection analysis : simplified process risk assessment. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (2001).
-
(2) - CCPS - Guidelines for safe automation of chemical processes. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (1993).
-
(3) - CCPS - Guidelines for conditional modifiers and enabling events. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2013).
-
(4) - CCPS - Guidelines for initiating events and independent protection layers. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2015).
-
(5) - REASON (J.) - Human error. - Cambridge University Press (1990).
-
(6) - HEALTH AND SAFETY LABORATORY FOR THE HEALTH AND SAFETY EXECUTIVE - * - . – A review of layer...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 1 : exigences générales. - NF EN 61508-1 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 2 : exigences pour les systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité. - NF EN 61508-2 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 3 : exigences concernant les logiciels. - NF EN 61508-3 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/ électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 4 : définitions et abréviations. - NF EN 61508-4 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 5 : exemples de méthodes pour la détermination...
ANNEXES
Progiciel GRIF-Workshop (graphiques interactifs pour la fiabilité)
HAUT DE PAGE2.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Commission électrotechnique internationale CEI (IEC)
Association des exploitants d'équipements de mesure, de régulation et d'automatisme (EXERA)
ISO
HAUT DE PAGE
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Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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